2022 年 度

修士論文概要

主査

舟橋健司

副査

徳田恵一

研究室

舟橋研究室

入学年度

2021 年度

学籍番号33414035

氏名

加藤馨

論文題目

非視認状態でのタッチパネル利用を想定した多様な操作インタフェースの提案（Various operationinterfaces on capacitive touch screen in non-visual state）

1

はじめに

onTouchEvent

ACTION_UP
ACTION_POINTER_UP

ACTION_MOVE
ACTION

現在, タブレットやスマートフォンなどのタッチパネ

ACTION_DOWN
ACTION_POINTER_DOWN.

ル式デバイスが普及している. これらのデバイスには,パソコンや従来型の携帯電話に搭載されているキーボー

u = coordinate & timed = coordinate & time

逆タップ候補処理

逆タップ判定処理

ドや通話ボタンなどの物理的なボタンが搭載されてい2本指逆タップ候補

1本指逆タップ候補

ない場合が多い. したがって, 触覚的手掛かりがないた
め画面を視認していない状態で思い通りに操作するこ切り替えスワイプ
候補・判定処理とは難しい. そこで我々は静電容量式のタッチパネルを対象に, 画面を見なくとも思い通りの操作が可能なイNoYes
swipeflag := 0Noンタフェースを提案している. 先行研究では, 画面を見swipeflag :=1ずに操作可能な「逆タップ」という通常のタップ操作に代わる新たな操作方法を提案した [1]. 画面に触れている指を離して, 再度触れた場合に逆タップ操作と判定する. なお, 先行研究および本研究のインタフェースで

u - d < threshold & u  d &touchedPointCount > 1

swipeflag =1

swipeflag := 0

終了

切替スワイプ
処理

逆タップ処理終了

図 1: 切替スワイプのアルゴリズムフロー

は指を画面に触れてすぐに離した場合や, 触れてその後触れたまま動かした場合は通常のタップやスワイプ操実験を行った. アイマスクを着用した被験者は, タブ作と判定しない. また, 操作箇所にはあらかじめ画面上レット操作タスクの指示を受けて実行し, 操作できたとに点字のような突起物を貼り付けておく. この突起物思ったら合図をする. これを 1 分間繰り返し, 正しく操の数は操作画面の操作箇所の数と同じ数を想定してい作できた回数を記録する. タブレット操作タスクはオーる. そのため, 複雑なアプリケーションの実現のためにディオパネルを模した画面における曲, 音量の変更であ操作箇所を増やし突起物の数も増やすことはユーザにる. 曲は 3 曲, 音量は 15 段階で変更が可能である. 逆とって負担になるであろう. そこで本論文ではまず, ス

タップ操作の場合は対応するボタンを逆タップで, 切替ワイプ操作を想定した新たな操作方法「切替スワイプ」

スワイプ操作の場合は上下左右方向（画面上であればを提案する [2]. 画面レイアウトに依存しない操作方法操作する場所は問わない）への切替スワイプで曲, 音量を提案することで, 画面上の操作箇所の数が限られる逆の変更が行える. この手順を逆タップ操作のみで行うタップインタフェースの補助をする. ところで, 揺れて場合と切替スワイプ操作のみで行う場合との 2 回行っいる車内において通常のタップや逆タップを行うと, 指た. 実験結果を表 1 に示す. 切替スワイプ操作の方が 1が操作箇所からずれてしまうかもしれない. そこで本分間でのタスク達成回数は多かった. しかし, それは約論文ではまた, 指での支持を前提とした新たな操作方法

0.1 回とわずかなものであり大きく向上したとは言えな「支持タップ」も提案する. 非視認状態かつ動揺状態でい結果となった.のタッチパネル利用をより容易にする.

続いて, タブレット操作タスクを 15 段階で変更が可
能な音量の変更のみに限定し, 10 回タスクを達成するまでに要した時間を記録した（表 2）. 切替スワイプ操2

切替スワイプ
ユーザが, （0）1 本の指で画面に触れている, （1）触れている指を他の指に入れ替える, （2）入れ替えた指を上下左右へ滑らせる, （3）入れ替えていた指を元に戻す, という動作を行った時に切替スワイプと判定する（図 1）.
全盲者を想定した切替スワイプと逆タップとの比較

作の方が逆タップ操作の場合より平均で約 9 秒短かった. よって変更する量が多い場合, 例えば実験で行ったように音量を変更する場合や, シークバー等を操作する場合においては切替スワイプ操作が有用であることが確認できた. なお, 実験での操作のミスなどは見られなかったため, 全盲状態でも正しく操作可能であることも確認できた.

図 4: 支持タップ実験の様子

図 2: 切替スワイプ実験の様子
表 1: 曲, 音量を変更する実験
被験者 逆タップ 切替スワイプ

7回

A

6回

8回

B

62 秒

C

9回

64 秒

D

被験者

通常タップのみ

支持タップのみ

失敗回数

成功回数

失敗回数

成功回数

失敗回数

53 秒

A

2回

7回

4回

4回

7回

0回

54 秒

B

3回

10 回

2回

7回

6回

2回

53 秒

C

2回

8回

5回

2回

6回

0回

0回

9回

5回

3回

6回

1回

E

6回

6回

E

68 秒

56 秒

DF

8回

7回

F

65 秒

53 秒

E

3回

6回

6回

0回

8回

0回

55 秒

F

1回

8回

3回

5回

7回

0回

54 秒

G

2回

7回

6回

1回

7回

1回

平均

1.9 回

7.9 回

4.4 回

3.1 回

6.7 回

0.6 回

8回

G
平均

9回

7.3 回

58 秒

G

7.4 回

平均

63 秒

成功割合

3

逆タップのみ

成功回数

54 秒

60 秒

B

7回

7回

D65 秒

A

8回

7回

C

表 3: 支持タップ実験の結果

表 2: 音量のみを変更する実験
被験者 逆タップ 切替スワイプ

19%

59%

91%

支持タップ
ユーザが, （1）指で画面に触れる, （2）画面に触れたまま指を動かして操作箇所を見つける, （3）画面に触れている指の近傍に指を触れる, （4）一定時間以内にその触れた指を離す, という動作を行った時に支持タップと判定する（図 3）. なお, 支持タップは逆タップインタフェースの他, 通常タップと併用できる実装も可能である.
全盲状態かつ動揺状態を想定した通常タップ, 逆タップと支持タップとの比較実験を行った. アイマスクを着用した被験者は, タブレット操作タスクを受けて実行手順を通常タップのみ, 逆タップのみ, 支持タップのみで行う場合の 3 回行った（図 4）. 実験結果を表 3 に示
す. 逆タップ操作の場合の成功割合は 59%だったのに対し, 支持タップ操作の場合は 91%であった. 非視認かつ動揺状態において支持タップ操作が有効であることが確認できた. また支持タップの方が, 逆タップの「離す, 触れる」ではなく通常のタップと同じ「触れる, 離す」であるため, 操作しやすいという感想も得られた.

4

むすびし, 実行できたと思ったら合図をする. これを 1 分間繰

本論文では, 先行研究で提案している非視認状態で操り返し, 正しく操作できた回数と誤った回数を記録した.

作可能なインタフェースにおける新たな操作方法を提なお, タブレット操作タスクは振動する装置に固定した案した. より複雑なアプリケーションの実現や非視認タブレットで, かつ腕をゴムボールの上に乗せた状態でかつ動揺状態での操作が容易になった. 今後も操作方実行した. タブレット操作タスクは空調パネルを模し法が複雑になりすぎないよう熟慮しつつ, 非視認状態でた画面における温度, 風量, 風向きの変更である. こののタッチパネル利用がより容易になるような操作方法について検討していきたい.

onTouchEvent

ACTION_UP
ACTION_POINTER_UP

参考文献

ACTION_MOVE
ACTIONACTION_DOWN
ACTION_POINTER_DOWN

u := coordinate & time

d2 := dd := coordinate & time

“Novel tap operation on capasitive touch screen

支持タップ候補処理

支持タップ
判定処理
No

[1] Kenji Funahashi, Hayato Maki, Yuji Iwahori,m = coordinate & time

holdflag = 1 &&u - d < threshold2(d[c] - d2[c] < threshold ||d[c] - m[c] <threshold) &&touchedPointCount > 1

for people with visual impairment”, ICAT-EGVE

No

2020 Posters and Demos, pp. 3-4, 2020.

Yes
Yes
holdflag :=0

holdflag :=0holdflag :=1終了

支持タップ

終了

[2] 加藤 馨, 舟橋 健司, “非視認状態でのタッチパネル利用を想定した新しいスワイプ操作インタフェース”,

holdflag :=0終了

図 3: 支持タップのアルゴリズムフロー

日本バーチャルリアリティ学会第 27 回大会講演論
文集, 2D1-4, 2022.